專利名稱：深井高壓曝氣反應(yīng)器鋼桶的安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及深井作業(yè)施工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種深井高壓曝氣反應(yīng) 器鋼桶的安裝方法。
背景技術(shù)：
目前，針對加拿大所研發(fā)生產(chǎn)的深井高壓曝氣反應(yīng)器，該反應(yīng)器鋼桶的
直徑為3200mm、壁厚為20mm、深為92m，其體積大且重量重，因而實踐中 對該鋼桶的安裝施工十分困難、不易操作。由于該反應(yīng)器的鋼桶深度較大， 在實際安裝過程中，一般都采用將鋼桶從下至上分成多組進(jìn)行分組安裝的方 式進(jìn)行安裝，大多分為十三組。
而加拿大生產(chǎn)方所提供的安裝方法為懸浮法灌水下沉法，即釆用懸浮 法灌水下沉鋼桶的方式對該鋼桶進(jìn)行安裝。但是釆用上述加拿大方所提供 的安裝方法，在在1#井施工時，出現(xiàn)鋼桶嚴(yán)重失穩(wěn)變形的情形，最終造成 鋼桶與井孔均報廢，其直接經(jīng)濟損失達(dá)400萬元左右。因而，事實證明采 用目前的懸浮法灌水下沉鋼桶的安裝方式是不能成功的。
因而，在2#井施工時，改用20T手拉葫蘆吊裝下沉鋼桶的安裝方式， 并嚴(yán)格控制鋼桶內(nèi)外水位差。但是，當(dāng)鋼桶下沉至第7組時，吊裝重量超 過40T,考慮到4個到20T的手拉葫聲在不平衡受力時，僅有2個葫聲受 力，且2個受力的葫蘆之間還存在不平衡受力的狀況，則超出了葫蘆的額 定受力，并且越往上接高鋼桶，受力越大，越不安全。另外，在吊裝第12、 13組鋼桶時，技術(shù)上要求鋼桶內(nèi)水位高于孔內(nèi)水位3-5m,以防止鋼桶變 形，此時，吊裝的重量將達(dá)150T，而釆用4個或8個手拉葫蘆時，更難以
保證受力均衡、同步受力。但是，在葫蘆使用說明書上明確指明。嚴(yán)禁用 2個以上的手拉葫蘆起吊重物。因此，上述采用用4個或8個手拉葫蘆安 裝鋼桶的施工方案也不可取。
如果釆用汽車吊或履帶吊進(jìn)行吊裝，則需用300T的吊機，但此時場 內(nèi)道路、孔口地面等均不能滿足吊機要求；同時，隨著鋼桶下沉，孔內(nèi)泥 漿的比重逐漸增大，因而對鋼桶的側(cè)壓力逐漸增大，造成鋼桶的安全性降 低，最終則可能出現(xiàn)鋼桶的整體失穩(wěn)變形。如同1#孔鋼桶所釆用的安裝施 工工藝，在安裝鋼桶的過程中就曾因孔內(nèi)泥漿的側(cè)壓作用，而造成鋼桶的 嚴(yán)重失穩(wěn)變形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一 種深井高壓曝氣反應(yīng)器鋼桶的安裝方法，能有效解決鋼桶在桶外泥漿側(cè)壓力 作用下的失穩(wěn)變形問題和鋼桶的吊裝問題，能保證鋼桶能安全、順利地下 沉到設(shè)計標(biāo)高且能節(jié)省施工成本。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種一種深井高壓曝氣 反應(yīng)器鋼桶的安裝方法，其特征在于該方法包括以下步驟
(a) 加工制作內(nèi)隔板根據(jù)鋼桶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及尺寸，確定安裝在鋼桶 內(nèi)部的內(nèi)隔板的結(jié)構(gòu)及尺寸；所述內(nèi)隔板上設(shè)置有加壓孔、排氣孔和補水 孔；
(b) 根據(jù)鋼桶的深度確定內(nèi)隔板的安裝位置所述鋼桶從下到上依次 由編號為1~M、 M+l和M+2 N的多組鋼桶段拼裝組成；所述內(nèi)隔板將鋼桶 分為上下兩部分，鋼桶上下部分之間的長度比為2. 5-4.0 : 6.0-7. 5，相應(yīng) 確定將內(nèi)隔板水平安裝在編號為M的鋼桶段上；
(c) 按照常規(guī)懸浮法灌水下沉鋼桶，先由下至上依次下沉安裝編號為 1 M的多組鋼桶段；
(d) 安裝內(nèi)隔板在編號為M的鋼桶段上部安裝內(nèi)隔板，且在內(nèi)隔板 上方設(shè)置加強縱橫梁，并對應(yīng)在內(nèi)隔板的加壓孔、排氣孔和補水孔上安裝 均帶有閩門的加壓管、排氣管和補水管一，所述加壓管的長度與編號為M+1
的鋼桶段的長度相對應(yīng)，加壓管上端安裝壓力機和壓力表；
(e)下沉并臨時固定安裝編號為M+l的鋼桶段在步驟(d)中所述 內(nèi)隔板上接高并固定編號為M+1的鋼桶段，且在步驟(d)中所安裝的加壓 管與編號為M+l的鋼桶段內(nèi)壁之間設(shè)置多個穩(wěn)固件；釆用常規(guī)吊裝方法分兩 次對編號為M+1的鋼桶段進(jìn)行吊裝下沉，第一次吊裝下沉通過所述補水管一 向鋼桶內(nèi)進(jìn)行加水并將編號為M+1的鋼桶段下沉一半，下沉的過程中保證鋼 桶桶內(nèi)與桶外的水位差為2.5-3m，加水完畢后封堵補水孔；再由壓力機通過 加壓管向所述鋼桶的桶內(nèi)加壓，使得加壓后內(nèi)隔板下方桶內(nèi)的壓力為 1. 5-3. 5Kg/Cm2;第二次吊裝下沉將編號為M+l的鋼桶段的另 一半直接進(jìn)行吊
裝下沉；
(f )下沉安裝編號為M+2的鋼桶段首先在步驟(e)中安裝好的編 號為M+l的鋼桶段上接高并固定編號為M+2的鋼桶段，相應(yīng)接高步驟(e) 中所安裝的加壓管且接高的高度與編號為M+2的鋼桶段高度相對應(yīng)；通過壓 力機向所接高的加壓管4中加壓，再打開所接高的加壓管4下方的閥門將 鋼桶內(nèi)部的壓力均勻傳遞上來；之后，通過壓力機向鋼桶內(nèi)加壓或降壓， 最終將內(nèi)隔板下方桶內(nèi)的壓力控制在1. 5-3. 5Kg/cm2;
在所安裝的編號為M+2的鋼桶段上方安裝補水管二，通過所述補水管二 向鋼桶內(nèi)加水，邊加水邊下沉鋼桶且向鋼桶內(nèi)加水的高度與鋼桶下沉的高度 相同，下沉過程中保證鋼桶桶內(nèi)與桶外的水位差為7-12m,內(nèi)隔板下方鋼桶
內(nèi)的壓力值保持不變；
(g) 按照步驟(f)中所述下沉安裝編號為M+2的鋼桶段的方法，依 次下沉安裝編號為M+2 N的多組鋼桶段，至此完成整個鋼桶的下沉安裝；
(h) 向所述步驟(g)中的整個鋼桶外灌注砼或砂漿，灌注后多天內(nèi)確 保鋼桶桶內(nèi)壓力保持不變；
(i) 卸壓、內(nèi)隔板切割回收待所灌注砼或砂漿凝固并達(dá)到設(shè)計強度 后，將鋼桶桶內(nèi)內(nèi)隔板上方的壓力全部卸除，并拆除加壓管、壓力機和壓力 表；再將內(nèi)隔板切割并回收，同時通過步驟(f)中所述補水管二向鋼桶內(nèi) 加水。
步驟(d)中所述內(nèi)隔板以上的上部分鋼桶段的桶壁內(nèi)側(cè)還設(shè)置有多 個水平向的加強環(huán)。
所述鋼桶的直徑為3200mm、壁厚為20mm、深為92m,其由13組鋼桶 段組合而成；步驟(a)中所述的內(nèi)隔板為Q235B鋼板，厚為20mm，直徑 為3180mm,所述加壓孔、排氣孔的直徑為20-25mm;步驟(b)中所述的 內(nèi)隔板將鋼桶分為上下兩部分，其上下部分之間的長度比為3 : 7,相應(yīng)確定 將內(nèi)隔板安裝在編號為9的鋼桶段即第9組鋼桶段上，且將其設(shè)置于距第9 組鋼桶段桶口 Q.9-l.lm的位置；步驟(d)中所述加強環(huán)的數(shù)量為兩個且按 位置分為上加強環(huán)和下加強環(huán)，下加強環(huán)與內(nèi)隔板間的間距〈上加強環(huán)與下 加強環(huán)間的間距<所述鋼桶桶口與上加強環(huán)間的間距。
步驟(f )中所述的下沉過程中，鋼桶桶內(nèi)與桶外的水位差為7-8m;步 驟(f )和步驟(g)中內(nèi)隔板下方鋼桶內(nèi)的壓力為2.8-3Kg/cm2。
所述下加強環(huán)與內(nèi)隔板間的間距為8 m ，所述上加強環(huán)與下加強環(huán)間的 間距為9m。
所述加壓管為鍍鋅管。
步驟(a)中所述補水孔的直徑為9-llcm;步驟(d)中所述的閥門為 能承壓16Kg/cm2的不銹鋼閥門；步驟(d)中所述排氣管的下端與內(nèi)隔板 的下表面齊平，并與內(nèi)隔板(1)滿焊固定、密封，排氣管上端露出內(nèi)隔 板上表面0.8-1. 2m,其上安裝有2個閥門和1個堵頭。
步驟(d)中所述的加強梁為由工字鋼組成的縱橫加強梁；步驟(e) 中所述的穩(wěn)固件為聯(lián)墻桿。
步驟(e)中所述的臨時固定安裝編號為M+l的鋼桶段時，釆用多個帶 承托板的牛腿進(jìn)行臨時固定。
步驟(i)中所述的卸壓、內(nèi)隔板切割并回收主要包括以下步驟
步驟一將所述整個鋼桶桶內(nèi)內(nèi)隔板上方的水抽干；
步驟二打開加壓管上的所有閥門，將加壓管內(nèi)的液壓卸壓至無壓力
狀態(tài)；
步驟三將內(nèi)隔板下方的水抽出18-20cm高，并拆除加壓管(4)、 壓力機和壓力表；
步驟四釆用切割工具切割內(nèi)隔板上方的加強梁并將其吊裝送出所述 鋼桶外部，對切割部位焊疤進(jìn)行打磨處理；
步驟五釆用切割工具先后切割內(nèi)隔板的左、右兩個半部分，并將其 各自吊裝送出所述鋼桶外部，且對切割部位焊疤進(jìn)行打磨處理；
步驟六通過步驟(f)中所述補水管二向鋼桶內(nèi)加水至下加強環(huán)下 1. 3-1.5m處，采用切割工具切割下加強環(huán)并將其吊裝送出所述鋼桶外部， 對切割部位焊疤進(jìn)行打磨處理；
步驟七通過步驟六中所述補水管二向鋼桶內(nèi)加水至上加強環(huán)下 1. 3-1.5m處，釆用切割工具切割上加強環(huán)并將其吊裝送出所述鋼桶外部， 對切割部位焊疤進(jìn)行打磨處理；
步驟八向鋼桶內(nèi)加水至距井口 0.4-0. 6m;
步驟九測量所述鋼桶內(nèi)的孔深以及孔徑，完成檢查驗收。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、能有效解決鋼桶在桶外泥漿 側(cè)壓力作用下的失穩(wěn)變形問題，保證鋼桶在下沉過程中不失穩(wěn)、不變形針 對加拿大所研發(fā)生產(chǎn)的直徑為3200mm、壁厚為20mm、深為92m的深井高壓 曝氣反應(yīng)器的鋼桶，在第9組鋼桶段內(nèi)加設(shè)內(nèi)隔板，將13組鋼桶段分為上下 兩部分，下部為63. 7m,上部為28m,上部下部《 0. 3: 0. 7，其內(nèi)隔板下部 的鋼桶內(nèi)加壓大約3Kg/cm3，保證了鋼桶內(nèi)水壓大于鋼桶外泥漿對鋼桶的側(cè)壓 力2倍以上，足以抵抗泥漿對鋼桶的側(cè)壓力、鋼桶下沉?xí)r的動水壓力、灌水 時對鋼桶的沖擊力、鋼桶吊裝時的偏心受力、鋼桶擦孔壁的折彎力等，從而 保證了鋼桶不至出現(xiàn)失穩(wěn)變形；因而，本安裝方法能夠克服原來工藝中鋼桶 內(nèi)是開口無壓力狀態(tài)，而相應(yīng)鋼桶內(nèi)水壓力低于鋼桶外泥漿對鋼桶的壓力， 最終造成鋼桶失穩(wěn)變形的現(xiàn)實問題；2、能夠有效解決鋼桶的吊裝問題，內(nèi)隔 板上部的鋼桶安裝時，可保持桶內(nèi)水位比桶外水位低10-12m,這樣增加浮力
80-100T,從而大大減輕吊裝重量；另一方面，使得孔口地面沒有承受過大的 集中荷載，也能有效的防止坍孔、垮孔孔口，因而本安裝方法能保證將鋼桶 安全、順利地下沉到設(shè)計標(biāo)高，且在下沉的過程中，既保證了結(jié)構(gòu)的安全(安 全性能提高2倍)，也保證了孔口地面的安全；3、在保證質(zhì)量與安全的前提
下，又降低了施工的難度(可操作性強，不需要大噸位吊車及大噸位吊車對道 路、場地的嚴(yán)格要求)與成本(可降低安裝成本50W， 一舉兩得。
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖l為本發(fā)明所用內(nèi)隔板和加強縱橫梁的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明上部鋼桶內(nèi)所設(shè)置加強環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為下沉安裝第10組鋼桶段時鋼桶內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖 圖4為下沉安裝第11組鋼桶段時鋼桶內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖 附圖標(biāo)記說明
l一內(nèi)隔板；
4一加壓管；
7 —補水孔；
IO—第1Q組鋼桶段;
13—第11組鋼桶段;
16—不銹鋼閥門；
19一排氣口；
2—第9組鋼桶段;
5—排氣管；
8—加壓孔；
ll一壓力表；
14一上加強環(huán)；
17—水；
20—加壓口。
3—加強縱橫梁; 6—聯(lián)墻桿； 9—排氣孔； 12—壓力機； 15 —下加強環(huán)； 18—鋼桶；
具體實施例方式
結(jié)合圖1、圖2、圖3及圖4，本發(fā)明一種深井高壓曝氣反應(yīng)器鋼桶的
安裝方法包括以下步驟
第一步、加工制作內(nèi)隔板l:根據(jù)所述鋼桶18的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及尺寸，確 定安裝在其內(nèi)部的內(nèi)隔板1的結(jié)構(gòu)及尺寸；同時，在內(nèi)隔板1上設(shè)置有加壓孔8、排氣孔9和補水孔7。本具體實施例中，鋼桶18的直徑為3200mm、 壁厚為20mm、深為92m，其由編號為1~13的13組鋼桶段組合而成。所選 擇按安裝的內(nèi)隔板l為Q235B鋼板，其厚為20mm,直徑為3180mm;而內(nèi) 隔板1上所開設(shè)的加壓孔8和排氣孔9的直徑為20-25mm,而補水孔7的 直徑為9-llcm。內(nèi)隔板1的四周與鋼桶18的內(nèi)壁水平焊接，并且按壓力 容器三級標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行施焊與驗收。
第二步、根據(jù)所述鋼桶18的深度確定內(nèi)隔板1的安裝位置所述鋼桶 18從下到上依次由編號為1~M、 M+l和M+2 N的多組鋼桶段拼裝組成；所 述內(nèi)隔板1將鋼桶18分為上下兩部分,其上下部分之間的長度比為2. 5 ~ 4. 0 :6.0-7.5,相應(yīng)確定將內(nèi)隔板1安裝在編號為M的鋼桶段上。本具體實施 例中，整個鋼桶18從下至上依次由13組鋼桶段組成，而內(nèi)隔板l將鋼桶 18分為上下兩部分，其上下部分之間的長度比為3 : 7，相應(yīng)確定將內(nèi)隔板1 安裝在編號為9的鋼桶段即第9組鋼桶段2上。
第三步、按照常規(guī)懸浮法灌水下沉鋼桶18，先由下至上依次下沉安裝 編號為1 M的多組鋼桶段。本實施例中，即采用常規(guī)懸浮法灌水下沉編號 為1~9的九組下部鋼桶段。
第四步、安裝內(nèi)隔板l:在所述編號為M的鋼桶段上部安裝內(nèi)隔板1, 且在內(nèi)隔板1上方設(shè)置加強縱橫梁3，并對應(yīng)在加壓孔8、排氣孔9和補 水孔7上安裝均帶有閥門的加壓管4、排氣管5和補水管一，所述加壓管 4的長度與編號為M的鋼桶段的長度相對應(yīng)，加壓管4上端安裝壓力機12 和壓力表ll。其中，加強梁為由工字鋼組成的縱橫加強梁3,其縱橫加強 梁3焊接固定在內(nèi)隔板1上，并且其四周外側(cè)均焊接在鋼桶18的內(nèi)壁上。 而加壓管4為鍍鋅管，所安裝的閥門為能承壓16Kg/cm2的不銹鋼閥門16。 另外，內(nèi)隔板1以上的上部分鋼桶段的桶壁內(nèi)側(cè)還設(shè)置有多個水平向加強 環(huán)，并且加強環(huán)的數(shù)量為兩個，兩個加強環(huán)按位置分為上加強環(huán)14和下加強 環(huán)15,下加強環(huán)15與內(nèi)隔板1間的間距〈上加強環(huán)14與下加強環(huán)15間的 間距〈所述整個鋼桶18桶口與上加強環(huán)14間的間距。
本具體實施例中，在距第9組鋼桶段2桶口 0. 9-l.lm的位置安裝內(nèi)隔 板l,并且在內(nèi)隔板1上設(shè)置有有橫向5根、縱向5根工字鋼組成的加強 縱橫梁3。在加壓孔8、排氣孔9和補水孔7上安裝均帶有閥門的加壓管4、 排氣管5和補水管一，其中，加壓管4的長度與第IO組鋼桶段10的長度 相匹配，并且加壓管4上安裝1個能承壓16Kg/cm2的不銹鋼閩門16;而 排氣管5的下端與內(nèi)隔板l的下表面齊平，并與內(nèi)隔板l滿焊固定、密封， 并且排氣管5上端露出內(nèi)隔板1上表面0. 8-1. 2m,其上安裝有2個能承壓 16Kg/cm2的不銹鋼閥門16和1個堵頭。內(nèi)隔板1上方所設(shè)置的下加強環(huán) 15與內(nèi)隔板1間的間距為8m，而上加強環(huán)14與下加強環(huán)15間的間距為9m。
第五步、下沉并臨時固定安裝編號為M+l的鋼桶段首先在第四步中 所述的內(nèi)隔板1上接高并固定編號為M+l的鋼桶段，且在第四步中所安裝 的加壓管4與編號為M+l的鋼桶段內(nèi)壁之間設(shè)置多個穩(wěn)固件，以保證加壓管 4管道的穩(wěn)固，其穩(wěn)固件為聯(lián)墻桿6。
之后，釆用常規(guī)吊裝方法分兩次對所述第M+l組鋼桶段進(jìn)行吊裝下沉， 第一次吊裝下沉通過所述補水管一向鋼桶內(nèi)進(jìn)行加水并將編號為M+1的鋼桶 段下沉一半，下沉的過程中保證鋼桶桶內(nèi)與桶外的水位差為2. 5-3m，加水完 畢后封堵補水孔；再由壓力機通過加壓管向所述鋼桶的桶內(nèi)加壓，使得加壓 后內(nèi)隔板下方桶內(nèi)的壓力為1. 5-3. 5Kg/cm2;第二次吊裝下沉將編號為M+l 的鋼桶段的另 一半直接進(jìn)行下沉。
本具體實施例中，在內(nèi)隔板1上接高并固定編號為10的鋼桶段即第 IO組鋼桶段IO，且在第四步中所安裝的加壓管4與第10組鋼桶段10的內(nèi) 壁之間每隔2 m設(shè)置有一個聯(lián)墻桿6，以保證加壓管4管道的穩(wěn)固。之后， 釆用常規(guī)吊裝方法分兩次對所述第10組鋼桶段10進(jìn)行吊裝下沉。第一次在 向鋼桶18內(nèi)加水的狀態(tài)下將第10組鋼桶段10下沉一半，下沉?xí)r，通過補 水管一進(jìn)行加水且邊加水邊下沉，下沉的過程中，由于此時內(nèi)隔板l下方 未加壓，因而鋼桶18桶內(nèi)與桶外的水位差控制在2.5-3m。加水完畢后，用 直徑15cm、厚25醒的鋼板封堵補水孔7且鋼板與內(nèi)隔板1間滿焊并密封。
再由所安裝的加壓設(shè)備即壓力機12與通過加壓管4從加壓口 20向所述鋼 桶18的桶內(nèi)進(jìn)行加壓，加壓完畢并穩(wěn)定15min后穩(wěn)壓，最后通過檢測壓力表 ll檢測確定內(nèi)隔板1下方桶內(nèi)的穩(wěn)壓壓力值為2.5Kg/cm2。這樣，在上述加 壓并穩(wěn)壓完畢后，第二次在不加水的狀態(tài)下將第10組鋼桶段10的另一半直 接進(jìn)行吊裝下沉。而第10組鋼桶段10下沉到位后，用4個帶承托板的牛腿 臨時固定。
第六步、下沉安裝編號為M+2的鋼桶段首先在步驟(e)中所述的標(biāo) 號為M+l的鋼桶段上接高并固定編號為M+2的鋼桶段，且接高步驟(e)中 所安裝的加壓管4,加壓管4所接高的高度與編號為M+2的鋼桶段高度相 對應(yīng)且其上端仍設(shè)置有閥門；將步驟(d)中所述的壓力機12和壓力表11 安裝至所接高的加壓管4上端，由壓力機12通過接高后的加壓管4向鋼桶 18內(nèi)加壓并通過排氣管5將壓力進(jìn)行調(diào)整后(排氣管5的上端為排氣口 19)，再打開所接高那節(jié)加壓管4下端的閥門將所述鋼桶18內(nèi)部的壓力 均勻傳遞上來；之后，通過壓力機12對鋼桶18內(nèi)進(jìn)行加壓或降壓，最終 將內(nèi)隔板l下方鋼桶18桶內(nèi)的壓力控制在1.5-3. 5Kg/cm2;在所安裝的編 號為M+2的鋼桶段上方安裝補水管二，通過所述補水管二向鋼桶18的桶內(nèi) 加水，邊加水邊釆用常規(guī)吊裝方法進(jìn)行下沉且向鋼桶18桶內(nèi)加水的高度與所 述鋼桶18下沉的高度相同，下沉的過程中，鋼桶18桶內(nèi)與桶外的水位差為 7-12m，內(nèi)隔板1下方桶內(nèi)的壓力值保持不變。
本具體實施例中，首先在第五步所臨時固定的第io組鋼桶段io上接高 并固定編號為11的鋼桶段即第11組鋼桶段13，且接高第五步中所安裝的 加壓管4，加壓管4所接高的高度與第11組鋼桶段13的高度相對應(yīng)且其上 端仍設(shè)置有閥門。將加壓設(shè)備即壓力機12和壓力表11安裝至所接高的加 壓管4上端，向所接高的那節(jié)加壓管4中加壓并通過排氣管5將壓力進(jìn)行 調(diào)整后，打開所接高的那節(jié)加壓管4下方的閥門，將所述鋼桶18內(nèi)部的壓 力均勻傳遞上來。具體是，先將鋼桶18桶內(nèi)的壓力降低至2. 4-2. 6 Kg/cm2， 并閉所有閥門；再接高與第11組鋼桶段13高度相對應(yīng)的一節(jié)壓力管4,之
后將接高的那節(jié)壓力管4內(nèi)注滿水，并排除管內(nèi)空氣；然后安裝壓力機12 與壓力表ll ，并向接高的那節(jié)壓力管4內(nèi)壓入2Kg/cm2壓力，持壓30分 鐘，確認(rèn)無泄漏后，壓力降至1Kg/cm2,壓力機12內(nèi)所壓入的液體為水I7; 然后關(guān)閉所接高的那節(jié)加壓管4上端閥門并開啟位于其下方的閥門，將壓 力均勻傳遞上來；最后打開所接高的那節(jié)壓力管4上端的閥門，讀取壓力 表11的讀數(shù)，將壓力控制在2. 0-2. 2Kg/cm2之間，如不符合，用壓力機 12加壓或降壓進(jìn)行調(diào)整，不能用閥門直接降壓，因為閥門降壓速度快，不 安全。此時鋼桶18桶內(nèi)桶外的水位差為7m,而內(nèi)隔板1上壓力管4內(nèi)的 水柱高為8.2m，隔板下方壓力為2+0. 8=2.8Kg/cm2,此時鋼桶18處于安全 狀態(tài)。
然后，在所安裝的編號為11的鋼桶段即第11組鋼桶段13上方安裝補 水管二，通過所述補水管二向鋼桶18桶內(nèi)加水，邊加水邊釆用常規(guī)吊裝方法 進(jìn)行下沉且向桶內(nèi)加水的高度與所述鋼桶18下沉的高度相同，下沉的過程 中，鋼桶18桶內(nèi)與桶外的水位差為7-8m，內(nèi)隔板l下方桶內(nèi)的壓力值保持 不變。具體是，首先用用4只20T的手拉葫蘆將鋼桶18提升1-2cm，割除牛 腿，鋼桶18下降lm,同時向桶內(nèi)注水lm高，循環(huán)施工，直至第ll組鋼桶 段13下沉到位。下沉過程中，桶內(nèi)外水位差控制值為7-8m，隨著鋼桶18下 沉，壓力表11讀數(shù)會升高，每下沉lm,壓力表11的讀數(shù)升高0. 1 Kg/cm2, 加壓管4內(nèi)的水柱高度同比例減少，內(nèi)隔板l下方的壓力值保持不變。
第七步、按照第六步中所述的下沉安裝編號為M+2的鋼桶段的方法， 依次下沉安裝編號為M+3 N的多組鋼桶段，至此完成整個鋼桶18的下沉安 裝。其下沉過程中，壓力表11讀數(shù)+桶內(nèi)水面以上壓力管4內(nèi)水柱壓力讀數(shù) (壓力值=0. l倍水柱高度)=2.8-3. 0Kg/cm2為宜。本具體實施例中，參照第 11組鋼桶段13的安裝方法，對編號為12、 13的鋼桶段(即第12組鋼桶段 和第13組鋼桶段)依次進(jìn)行安裝。
第八步、向所述第七步中的整個鋼桶18外灌注砼或砂漿，且灌注完后 多天內(nèi)要確保所述整個鋼桶18桶內(nèi)的壓力保持不變。具體是，灌注完水下砂
漿或水下砼7天內(nèi)， 一直要保持桶內(nèi)壓力的穩(wěn)定，每天安排專人每隔8小時 觀測一次壓力表ll的讀數(shù)，如有異常，增加觀測次數(shù)并隨時進(jìn)行壓力值的調(diào)
整。壓力表ll要進(jìn)行標(biāo)定才能使用，同時安裝2只壓力表11,作為校對用； 壓力管4、閥門、堵頭都要進(jìn)行壓力試驗，合格后才能使用。砼灌注2天后， 水化熱升高，桶內(nèi)壓力值隨之會升高，每天要降壓兩次，保持3 Kg/cm2左右 的穩(wěn)定壓力。另外，鋼桶18的安裝、焊接過程， 一定要保護(hù)好壓力系統(tǒng)。
第九步、卸壓、內(nèi)隔板1切割回收待所灌注砼或砂漿凝結(jié)后，先將 所述整個鋼桶18桶內(nèi)內(nèi)隔板1上方的壓力全部卸除，并拆除加壓管4、壓 力機12和壓力表11;再將內(nèi)隔板l切割并回收，同時通過步驟f中所述 的補水管二向整個鋼桶18內(nèi)加水。其具體步驟是
步驟一、將所述整個鋼桶18桶內(nèi)內(nèi)隔板1上方的水抽干。 步驟二、打開加壓管4上的所有閥門，將加壓管4內(nèi)的液壓卸壓至無 壓力狀態(tài)。
步驟三、將內(nèi)隔板1下方的水抽出18-20cm高，并拆除加壓管4、壓 力機l2和壓力表11。
步驟四、釆用切割工具切割內(nèi)隔板1上方的加強梁并將其吊裝送出所 述鋼桶18外部，對切割部位焊疤進(jìn)行打磨處理。
步驟五、釆用切割工具先后切割內(nèi)隔板l的左、右兩個半部分，并將 其各自吊裝送出所述鋼桶18外部，且對切割部位焊疤進(jìn)行打磨處理。
步驟六、通過第六步中所述的補水管二向鋼桶18內(nèi)加水至下加強環(huán)15 下1. 3-1.5m處，釆用切割工具切割下加強環(huán)15并將其吊裝送出所述鋼桶 18外部，對切割部位焊疤進(jìn)行打磨處理。
步驟七、通過步驟六中所述的補水管二向鋼桶18內(nèi)加水至上加強環(huán)14 下1. 3-1.5m處，釆用切割工具切割上加強環(huán)14并將其吊裝送出所述鋼桶 18外部，對切割部位焊疤進(jìn)行打磨處理；
步驟八、向鋼桶18內(nèi)加水至距井口 0.4-0. 6m。
步驟九、測量所述鋼桶18內(nèi)的孔深以及孔徑，完成檢查驗收。
權(quán)利要求
1.一種深井高壓曝氣反應(yīng)器鋼桶的安裝方法，其特征在于該方法包括以下步驟(a)加工制作內(nèi)隔板(1)根據(jù)鋼桶(18)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及尺寸，確定安裝在鋼桶(18)內(nèi)部的內(nèi)隔板(1)的結(jié)構(gòu)及尺寸；所述內(nèi)隔板(1)上設(shè)置有加壓孔(8)、排氣孔(9)和補水孔(7)；(b)根據(jù)鋼桶(18)的深度確定內(nèi)隔板(1)的安裝位置所述鋼桶(18)從下到上依次由編號為1～M、M+1和M+2～N的多組鋼桶段拼裝組成；所述內(nèi)隔板(1)將鋼桶(18)分為上下兩部分，鋼桶(18)上下部分之間的長度比為2.5～4.0∶6.0～7.5，相應(yīng)確定將內(nèi)隔板(1)水平安裝在編號為M的鋼桶段上；(c)按照常規(guī)懸浮法灌水下沉鋼桶(18)，先由下至上依次下沉安裝編號為1～M的多組鋼桶段；(d)安裝內(nèi)隔板(1)在編號為M的鋼桶段上部安裝內(nèi)隔板(1)，且在內(nèi)隔板(1)上方設(shè)置加強縱橫梁(3)，并對應(yīng)在內(nèi)隔板(1)的加壓孔(8)、排氣孔(9)和補水孔(7)上安裝均帶有閥門的加壓管(4)、排氣管(5)和補水管一，所述加壓管(4)的長度與編號為M+1的鋼桶段的長度相對應(yīng)，加壓管(4)上端安裝壓力機(12)和壓力表(11)；(e)下沉并臨時固定安裝編號為M+1的鋼桶段在步驟(d)中所述內(nèi)隔板(1)上接高并固定編號為M+1的鋼桶段，且在步驟(d)中所安裝的加壓管(4)與編號為M+1的鋼桶段內(nèi)壁之間設(shè)置多個穩(wěn)固件；采用常規(guī)吊裝方法分兩次對編號為M+1的鋼桶段進(jìn)行吊裝下沉，第一次吊裝下沉通過所述補水管一向鋼桶(18)內(nèi)進(jìn)行加水并將編號為M+1的鋼桶段下沉一半，下沉的過程中保證鋼桶(18)桶內(nèi)與桶外的水位差為2.5-3m，加水完畢后封堵補水孔(7)；再由壓力機(12)通過加壓管(4)向所述鋼桶(18)的桶內(nèi)加壓，使得加壓后內(nèi)隔板(1)下方桶內(nèi)的壓力為1.5-3.5Kg/cm2；第二次吊裝下沉將編號為M+1的鋼桶段的另一半直接進(jìn)行吊裝下沉；(f)下沉安裝編號為M+2的鋼桶段首先在步驟(e)中安裝好的編號為M+1的鋼桶段上接高并固定編號為M+2的鋼桶段，相應(yīng)接高步驟(e)中所安裝的加壓管(4)且接高的高度與編號為M+2的鋼桶段高度相對應(yīng)；通過壓力機(12)向所接高的加壓管4中加壓，再打開所接高的加壓管4下方的閥門將鋼桶(18)內(nèi)部的壓力均勻傳遞上來；之后，通過壓力機(12)向鋼桶(18)內(nèi)加壓或降壓，最終將內(nèi)隔板(1)下方桶內(nèi)的壓力控制在1.5-3.5Kg/cm2；在所安裝的編號為M+2的鋼桶段上方安裝補水管二，通過所述補水管二向鋼桶(18)內(nèi)加水，邊加水邊下沉鋼桶(18)且向鋼桶(18)內(nèi)加水的高度與鋼桶(18)下沉的高度相同，下沉過程中保證鋼桶(18)桶內(nèi)與桶外的水位差為7-12m，內(nèi)隔板(1)下方鋼桶(18)內(nèi)的壓力值保持不變；(g)按照步驟(f)中所述下沉安裝編號為M+2的鋼桶段的方法，依次下沉安裝編號為M+2～N的多組鋼桶段，至此完成整個鋼桶(18)的下沉安裝；(h)向所述步驟(g)中的整個鋼桶(18)外灌注砼或砂漿，灌注后多天內(nèi)確保鋼桶(18)桶內(nèi)壓力保持不變；(i)卸壓、內(nèi)隔板(1)切割回收待所灌注砼或砂漿凝固并達(dá)到設(shè)計強度后，將鋼桶(18)桶內(nèi)內(nèi)隔板(1)上方的壓力全部卸除，并拆除加壓管(4)、壓力機(12)和壓力表(11)；再將內(nèi)隔板(1)切割并回收，同時通過步驟(f)中所述補水管二向鋼桶(18)內(nèi)加水。
2. 按照權(quán)利要求1所述的深井高壓曝氣反應(yīng)器鋼桶的安裝方法，其特征 在于步驟(d)中所述內(nèi)隔板(1)以上的上部分鋼桶段的桶壁內(nèi)側(cè)還設(shè) 置有多個水平向的加強環(huán)。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的深井高壓曝氣反應(yīng)器鋼桶的安裝方法，其 特征在于所述鋼桶(18)的直徑為3200mm、壁厚為20mm、深為92m，其 由13組鋼桶段組合而成；步驟(a)中所述的內(nèi)隔板(1)為Q235B鋼板， 厚為20mm,直徑為3180mm，所述加壓孔(8)、排氣孔(9)的直徑為20-25mm;步驟(b)中所述的內(nèi)隔板(1)將鋼桶(18)分為上下兩部分，其上下部分之間的長度比為3 : 7,相應(yīng)確定將內(nèi)隔板(l)安裝在編號為9的鋼桶段 即第9組鋼桶段(2)上，且將其設(shè)置于距第9組鋼桶段(2)桶口 0.9-l.lm 的位置；步驟(d)中所述加強環(huán)的數(shù)量為兩個且按位置分為上加強環(huán)(14) 和下加強環(huán)(15)，下加強環(huán)(15)與內(nèi)隔板(1)間的間距〈上加強環(huán)(14) 與下加強環(huán)(15)間的間距〈所述鋼桶(18)桶口與上加強環(huán)(14)間的間 距。
4. 按照權(quán)利要求3所述的深井高壓曝氣反應(yīng)器鋼桶的安裝方法，其特征 在于步驟(f )中所述的下沉過程中，鋼桶(18)桶內(nèi)與桶外的水位差為 7-8m;步驟(f )和步驟(g)中內(nèi)隔板(1)下方鋼桶(18)內(nèi)的壓力為 2. 8-3Kg/cm2。
5. 按照權(quán)利要求3所述的深井高壓曝氣反應(yīng)器鋼桶的安裝方法，其特征 在于所述下加強環(huán)(15 )與內(nèi)隔板(1 )間的間距為8m,所述上加強環(huán)(14 ) 與下加強環(huán)(15)間的間距為9m。
6. 按照權(quán)利要求l或2所述的深井高壓曝氣反應(yīng)器鋼桶的安裝方法，其 特征在于所述加壓管(4)為鍍鋅管。
7. 按照權(quán)利要求3所述的深井髙壓曝氣反應(yīng)器鋼桶的安裝方法,其特征 在于步驟(a)中所述補水孔(7)的直徑為9-llcm;步驟(d)中所述 的閬門為能承壓16Kg/cm2的不銹鋼閥門(16);步驟(d)中所述排氣管(5)的下端與內(nèi)隔板(1)的下表面齊平，并與內(nèi)隔板(1)滿焊固定、 密封，排氣管(5)上端露出內(nèi)隔板(1)上表面0. 8-1.2m,其上安裝有2 個閥門和1個堵頭。
8. 按照權(quán)利要求l或2所述的深井高壓曝氣反應(yīng)器鋼桶的安裝方法，其 特征在于步驟(d)中所述的加強梁為由工字鋼組成的縱橫加強梁(3); 步驟(e)中所述的穩(wěn)固件為聯(lián)墻桿(6)。
9. 按照權(quán)利要求l或2所述的深井高壓曝氣反應(yīng)器鋼桶的安裝方法，其 特征在于步驟(e)中所述的臨時固定安裝編號為M+l的鋼桶段時，釆用多個帶承托板的牛腿進(jìn)行臨時固定。
10.按照權(quán)利要求3所述的深井高壓曝氣反應(yīng)器鋼桶的安裝方法，其特征在于步驟(i)中所述的卸壓、內(nèi)隔板(1)切割并回收主要包括以下 步驟步驟一將所述整個鋼桶(18)桶內(nèi)內(nèi)隔板(1)上方的水抽干； 步驟二打開加壓管(4)上的所有閥門，將加壓管(4)內(nèi)的液壓卸 壓至無壓力狀態(tài)；步驟三將內(nèi)隔板U)下方的水抽出18-20cm高，并拆除加壓管(4)、 壓力機(U)和壓力表(11);步驟四釆用切割工具切割內(nèi)隔板(1)上方的加強梁并將其吊裝送 出所述鋼桶(18)外部，對切割部位焊疤進(jìn)行打磨處理；步驟五釆用切割工具先后切割內(nèi)隔板(1)的左、右兩個半部分， 并將其各自吊裝送出所述鋼桶(18)外部，且對切割部位焊疤進(jìn)行打磨處理；步驟六通過步驟(f)中所述補水管二向鋼桶(18)內(nèi)加水至下加強 環(huán)(15)下1. 3-1.5m處，釆用切割工具切割下加強環(huán)(15)并將其吊裝送 出所述鋼桶(18)外部，對切割部位焊疤進(jìn)行打磨處理；步驟七通過步驟六中所述補水管二向鋼桶(18)內(nèi)加水至上加強環(huán)(14) 下1. 3-1.5m處，采用切割工具切割上加強環(huán)(14)并將其吊裝送出所述鋼 桶(18)外部，對切割部位焊皰進(jìn)行打磨處理；步驟八向鋼桶(18)內(nèi)加水至距井口 0. 4-0. 6m;步驟九測量所述鋼桶(18)內(nèi)的孔深以及孔徑，完成檢查驗收。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種深井高壓曝氣反應(yīng)器鋼桶的安裝方法，其包括以下步驟加工制作內(nèi)隔板；確定內(nèi)隔板安裝位置鋼桶從下到上由多組鋼桶段組成，內(nèi)隔板安裝在其中一編號M的鋼桶段上且內(nèi)隔板上下兩部分間的長度比為2.5～4.0∶6.0～7.5；由下至上依次安裝內(nèi)隔板下部的多組鋼桶段；安裝內(nèi)隔板；下沉并臨時固定編號為M+1的鋼桶段；桶內(nèi)壓力均勻傳遞上來后，下沉安裝編號為M+2的鋼桶段并按其安裝方法依次安裝上部的多組鋼桶段；向鋼桶外灌注砼或砂漿；卸壓、內(nèi)隔板切割回收。本發(fā)明能有效解決鋼桶在桶外泥漿側(cè)壓力作用下的失穩(wěn)變形問題和鋼桶的吊裝問題，能保證鋼桶安全、順利地下沉到設(shè)計標(biāo)高且能節(jié)省施工成本。
文檔編號B01F3/04GK101344004SQ20081015070
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月22日
發(fā)明者任建華, 張毅航, 寶 田, 陳咤云, 陳定平 申請人:陳定平